package com.sojson.util;

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;
import java.text.DecimalFormat;

/**
 * 精确的浮点数运算
 *
 * @author lyh
 */
public class ArithUtil {

    /**
     * 默认除法运算精度
     */
    private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;

    /**
     * 这个类不能实例化
     */
    private ArithUtil() {}

    /**
     * 提供精确的加法运算。
     *
     * @param v1 被加数
     * @param v2 加数
     * @return 两个参数的和
     */
    public static double add(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.add(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确的减法运算。
     *
     * @param v1 被减数
     * @param v2 减数
     * @return 两个参数的差
     */
    public static double sub(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.subtract(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确的减法运算。
     *
     * @param v1 被减数
     * @param v2 减数
     * @return 两个参数的差
     */
    public static BigDecimal subBig(BigDecimal v1, BigDecimal v2) {
        return v1.subtract(v2);
    }

    /**
     * 提供精确的乘法运算。
     *
     * @param v1 被乘数
     * @param v2 乘数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static double mul(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.multiply(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确的乘法运算(保留小数点后几位,永远舍弃最后几位,截断)
     *
     * @param v1 被乘数
     * @param v2 乘数
     * @param scale 表示表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数的积
     */
    public static BigDecimal mulRoundDown(BigDecimal v1, BigDecimal v2, int scale) {
        return v1.multiply(v2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_DOWN);
    }

    /**
     * 提供精确的乘法运算(保留小数点后几位,永远向上增加,0不增加)
     *
     * @param v1 被乘数
     * @param v2 乘数
     * @param scale 表示表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数的积
     */
    public static BigDecimal mulRoundUp(BigDecimal v1, BigDecimal v2, int scale) {
        return v1.multiply(v2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_UP);
    }

    /**
     * 提供精确的乘法运算(保留小数点后几位,四舍五入)
     *
     * @param v1 被乘数
     * @param v2 乘数
     * @param scale 表示表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数的积
     */
    public static BigDecimal mulHalfUp(BigDecimal v1, BigDecimal v2, int scale) {
        return v1.multiply(v2).setScale(scale, RoundingMode.HALF_UP);
    }

    /**
     * 提供（相对）精确的除法运算，当发生除不尽的情况时，精确到
     * 小数点以后10位，以后的数字四舍五入。
     *
     * @param v1 被除数
     * @param v2 除数
     * @return 两个参数的商
     */
    public static double div(double v1, double v2) {
        return div(v1, v2, DEF_DIV_SCALE);
    }

    /**
     * 提供（相对）精确的除法运算。当发生除不尽的情况时，由scale参数指
     * 定精度，以后的数字四舍五入。
     *
     * @param v1    被除数
     * @param v2    除数
     * @param scale 表示表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数的商
     */
    public static double div(double v1, double v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        if (b1.compareTo(BigDecimal.ZERO) == 0) {
            return BigDecimal.ZERO.doubleValue();
        }
        return b1.divide(b2, scale, RoundingMode.HALF_UP).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确的除法运算(保留小数点后几位,永远舍弃最后几位,截断)
     *
     * @param v1 被乘数
     * @param v2 乘数
     * @param scale 表示表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数的积
     */
    public static BigDecimal divRoundDown(BigDecimal v1, BigDecimal v2, int scale) {
        return v1.divide(v2, scale, BigDecimal.ROUND_DOWN);
    }

    /**
     * 提供精确的除法运算(保留小数点后几位,永远向上增加,0不增加)
     *
     * @param v1 被乘数
     * @param v2 乘数
     * @param scale 表示表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数的积
     */
    public static BigDecimal divRoundUp(BigDecimal v1, BigDecimal v2, int scale) {
        return v1.divide(v2, scale, BigDecimal.ROUND_UP);
    }

    /**
     * 提供精确的除法运算(保留小数点后几位,四舍五入)
     *
     * @param v1 被乘数
     * @param v2 乘数
     * @param scale 表示表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数的积
     */
    public static BigDecimal divHalfUp(BigDecimal v1, BigDecimal v2, int scale) {
        return v1.divide(v2, scale, RoundingMode.HALF_UP);
    }

    /**
     * 提供精确的小数位四舍五入处理。
     *
     * @param v     需要四舍五入的数字
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 四舍五入后的结果
     */
    public static double round(double v, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(v));
        BigDecimal one = new BigDecimal("1");
        return b.divide(one, scale, RoundingMode.HALF_UP).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确的小数位四舍五入处理。
     *
     * @param bigDecimal     需要四舍五入的数字
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 四舍五入后的结果
     */
    public static BigDecimal roundBig(BigDecimal bigDecimal, int scale) {
        return bigDecimal.divide(new BigDecimal("1"), scale, RoundingMode.HALF_UP);
    }

    /**
     * 将BigDecimal的元转为String分(BigDecimal的单位为1元钱,int的单位为1分钱)
     *
     * @param bigDecimal 
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 四舍五入后的结果
     */
    public static String bigDollarToStrPenny(BigDecimal bigDecimal) {
        String string = roundBig(bigDecimal, 2).toString().replace(".", "");
        if (string.startsWith("0")) {
            string = string.substring(1);
            if (string.startsWith("0")) {
                string = string.substring(1);
            }
        }
        return string;
    }

    /**
     * 将BigDecimal的元转为int分(BigDecimal的单位为1元钱,int的单位为1分钱)
     *
     * @param bigDecimal 
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 四舍五入后的结果
     */
    public static int bigDollarToIntPenny(BigDecimal bigDecimal) {
        return Integer.parseInt(bigDollarToStrPenny(bigDecimal));
    }

    /**
     * 将int分转为BigDecimal的元(BigDecimal的单位为1元钱,int的单位为1分钱)
     *
     * @param dollar 
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 四舍五入后的结果
     */
    public static BigDecimal intPennyToBigDollar(int dollar) {
        String total = null;
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        // 拼接0
        if (dollar < 10) {
            stringBuilder.append("00");
        } else if (dollar < 100) {
            stringBuilder.append("0");
        }
        // 拼接金额
        stringBuilder.append(dollar);
        // 小数点的位置
        int length = stringBuilder.length() - 2;
        // 添加小数点
        stringBuilder.replace(length, length, ".");
        total = stringBuilder.toString();
        // 如果后面是0就去掉
        int len = total.length() - 1;
        if (total.charAt(len) == '0') {
            total = total.substring(0, len);
            len = total.length() - 1;
            if (total.charAt(len) == '0') {
                total = total.substring(0, len - 1);
            }
        }
        return new BigDecimal(total);
    }

    /** 取所有整数和两位小数 */
    private static final DecimalFormat ALL_TWO = new DecimalFormat(".##");

    /**
     * 取所有整数和两位小数
     * 
     * @param val
     * @return
     */
    public static BigDecimal allTwo(String val) {
        return allTwo(new BigDecimal(val));
    }

    /**
     * 取所有整数和两位小数
     * 
     * @param val
     * @return
     */
    public static BigDecimal allTwo(double val) {
        return new BigDecimal(ALL_TWO.format(val));
    }

    /**
     * 取所有整数和两位小数
     * 
     * @param val
     * @return
     */
    public static BigDecimal allTwo(BigDecimal val) {
        return new BigDecimal(ALL_TWO.format(val));
    }

}
